带式差动行星齿轮无级变速器的设计与研究

带式差支行星齿轮无级变速器是一种可进行无级调速的封闭式行星轮系,实际上是带式无级变速器和行星轮系的组合。在对带式无级变速调速范围和差动轮系研究的基础上,给出了设计带式差动行星齿轮无级变速器的方法。并通过实例,给出了研究此类无级变速器功率流分析和啮合效率计算的新方法。结果表明,应用此方法可设计出调速方便、承载能力强、效率高、调速范围大的带式差动行星齿轮无级变速器。     

一种新型自动变速器行星轮系的设计与分析

针对并联行星轮系自动变速器的结构特点设计出行星轮系,利用三维建模软件Pro/E建立行星轮系模型,并用有限元分析软件ANSYS对所设计的行星齿轮系进行模态有限元分析,从而可以得出行星轮系的固有频率以及振型,为并联行星轮系自动变速器传动性能的优化提供重要的模态参数,同时也为结构的改进设计提供了理论依据。     

液压机械无级变速器的反求设计

对大马力拖拉机进行运动学和动力学分析,根据性能参数,设计一种等比式双行星排汇流液压机械无级变速器,包括换挡机构齿轮、双行星齿轮传动比的设计,发动机、离合器和液压调速机构的选择。通过对变速器无级调速特性曲线试验值和理论值的比较,进行了误差分析,证明设计方案的合理性。模拟拖拉机3种作业模式,对液压机械无级变速器和发动机进行匹配试验,验证了变速器的无级调速性和动态响应特性。     

液压机械无级变速器设计与试验分析

对大马力拖拉机进行动力学和运动学分析,根据性能参数,设计一种单行星排汇流液压机械无级变速器(HMCVT),包括发动机、液压调速机构和离合器的选择,单行星齿轮、换挡机构齿轮传动比的设计。通过对无级调速特性曲线理论值与试验值的比较,分析误差产生的原因,证明设计方案合理。模拟拖拉机不同作业模式,对液压机械无级变速器和发动机进行了匹配试验,验证了变速器的无级调速性能和平稳加速的连续性响应。     

液压机械无级变速器换挡非线性动力学特性分析

建立液压机械无级变速器换挡非线性动力学模型,根据连续换挡过程仿真曲线,对决定变速器换挡品质的一类工况进行基于物理参数和换挡时序的换挡控制策略研究。研究表明通过优化变速器物理参数和换挡时序可大大提高换挡品质。基于物理参数的换挡控制策略为在发动机小转速,外负载小转矩,较小的主油压以及较大的调速阀流量时,可获得较好的换挡品质。基于换挡时序的换挡控制策略为首先切换换挡机构离合器,再切换行星齿轮机构待分离离合器,最后切换行星齿轮机构待接合离合器。     

考虑结构柔性的行星轮系齿轮啮合特性分析与优化

以某AT变速器行星轮系为研究对象,利用有限元法分析了行星架、齿圈和壳体的动态特性.并结合模态实验,验证了壳体有限元模型的准确性.建立了AT行星轮系动力学分析模型并进行了接触斑点实验,通过仿真与实验接触斑点结果对比分析得出,小太阳轮-短行星轮、长行星轮-齿圈齿轮副的啮合斑点基本一致且存在明显的偏载现象.通过导入柔性行星架、齿圈和壳体有限元模型得到了完整的AT变速器动力学模型,重点分析了行星架、齿圈、壳体柔性对行星齿轮传递误差、啮合错位量等啮合特性参数的影响,结果表明,壳体柔性和齿圈柔性变形对齿轮啮合错位以及传递误差的影响最为显著,行星架柔性影响次之.通过提高支撑轴承刚度、轴承预紧力和齿轮参数优化的方法,改善了行星轮系齿轮啮合特性,优化了行星轮系齿轮强度以及AT变速器NVH性能.     

基于Pareto遗传算法功率分流式无级变速器齿轮系多目标优化设计

以某功率分流式无级变速器为研究对象,在变速器结构已确定的情况下,并保证齿轮强度的基础下,对功率分流式无级变速器建立以速比范围最大、体积最小和轴中心距最短的齿轮系多目标优化数学模型,将Pareto最优解概念与遗传算法相结合,应用Matlab优化工具箱进行联合优化计算,获得了该问题的最优解集,结果表明,文中提出的方法能够有效地解决多参数多目标的优化问题。     

非圆齿轮行星轮系参数化设计及运动仿真分析

非圆齿轮行星轮系是非圆齿轮液压电动机的核心部件,其节曲线设计是整体结构设计的关键.针对4～6阶非圆齿轮行星轮系节曲线的参数不唯一、设计困难等问题,基于4～6阶非圆齿轮行星轮系节曲线的设计方法,选取偏心率作为控制参数,设计出不同非圆齿轮行星轮系的节曲线;对比分析了偏心率对非圆齿轮行星轮系运动特性的影响.结果表明,非圆齿轮行星轮系在传动过程中,行星轮中心加速度和行星轮角加速度均会出现突变,突变的位置均在内齿圈向径最大位置处,且随着节曲线偏心率的增大,行星轮中心加速度和行星轮角加速度的突变值均为增加趋势.     

三级行星减速器优化设计

按加工精度要求和制作经济性对某种小模数三级2K-H行星传动轮系的传动比进行分配,由一个多级行星轮系的优化设计转化为一个单级行星轮系的优化设计,亦即将整个多级行星轮系体积最小的优化问题转化为单级行星轮系体积最小的优化问题[1]13-17.以单级行星轮系的太阳轮,行星轮,以及内齿圈体积最小为优化目标建立优化数学模型.采用惩罚函数法求解数学模型,择取最优参数方案.     

三阶非圆行星齿轮机构结构特性分析

介绍了非圆行星齿轮机构的组成部分,以变中心距N—G—N34型非圆行星轮系液压马达作为分析对象．对三阶非圆行星齿轮机构组成部分进行设计计算及阐述了行星轮系的安装。对变中心距齿轮的传动研究具有积极意义。     

混合式液压-机械无级传动方案设计及特性研究

液压-机械无级传动兼容了机械传动的高效性和液压传动无级变速的特点,其结构取决于行星排的布置位置,将两行星排布置于变速器输入端和输出端就联接成了混合式液压-机械复合传动形式。详尽列出了混合式的36种传动方案,并给出了调速特性、液压功率分流比特性以及效率特性的计算公式,从中选取一种方案,进行了上述特性参数的优化,并应用MATLAB软件进行了仿真研究。研究表明,所选的混合式液压-机械无级传动方案具有较宽的调速范围和很高的传动效率,能够很好地满足多种领域作业车辆的工况需求。     

行星齿轮变速器传动方案的设计方法研究

行星齿轮变速器的设计是一件复杂而困难的工作,本文对由两个单排2K-H型差动轮系构成的复合轮系进行了分析,从中找出几个符合变速器传动比范围的轮系,并配以制动器,构成传动方案简图,将这些简图和对应的传动比公式及传动比变化范围列入表中.设计时,只需根据变速器所需的传动比数值,从表中选出适合的方案简图进行组合,就可得到行星变速器的总体传动方案简图和机构简图,同时,联立求解由表中查得的传动比公式,各轮系齿轮的齿数也能迅速计算出来.     

基于改进SA和GA的汽车用HMCVT传动参数优化新方法

为增强液压机械无级变速器(HMCVT)在车辆领域的实用性,提出一种基于改进模拟退火算法和遗传算法的汽车用HMCVT传动参数优化设计新方法。研究以轻型载货车辆为例。新方法考虑传动效率最大化、传动特性匹配车辆设计需求以及轻量化3个方面,采用二级式的方法对某三段式HMCVT进行传动参数优化设计。具体来说,采用遗传算法以传动效率和传动特性最优为目标对行星排特性参数以及齿轮副传动比共10个第一级参数进行优化设计;采用改进模拟退火算法以轻量化为目标对齿轮齿数、模数、螺旋角以及齿宽共33个第二级参数进行优化设计。优化设计结果表明,提出的设计新方法优化效果较佳,能在很大程度上提高HMCVT的设计效率;变速器平均传动效率提高5%;传动特性能较好匹配车辆行驶需求,设计误差为0. 62%;变速器轻量化效果明显。     

等差式液压机械无级变速器的速比控制理论与试验研究

速比跟踪控制是车辆无级变速器控制系统的核心,以等差式液压机械无级变速器为对象开展速比控制理论研究,提出适合于液压机械无级变速器使用的速比控制方法。分析等差式液压机械无级变速器的组成原理,推导出等差式液压机械无级变速器速比关系的一般表达式,获得等差式无级变速器的段位组成方式;结合研究对象具体结构,研究换段时各执行元件的转速关系,提出换段条件;构建速比控制系统的设计框图,分析得到控制器的传递函数,给出控制算法设计方法;对等差两段式液压机械无级变速器进行速比跟踪控制试验,试验结果表明:通过对液压机械无级变速器实施速比控制,能够实现对目标速比的跟踪;当跟踪阶跃速比时不存在稳态误差,跟踪斜坡速比时存在稳态误差。     

矿用自卸车轮边行星传动机构模糊可靠性优化

针对矿用自卸车电动轮边行星轮系寿命低以及灵活性不够的问题,提出一种基于模糊可靠性的系统级优化方法,以齿轮齿宽和行星轮系体积最小为目标进行优化。考虑到优化过程中不确定性和模糊性对电动轮边行星轮系可靠性的影响,建立了目标耦合变量、系统设计变量、全局共享变量的系统级优化模型。根据矿用自卸车电动轮边行星轮系的载荷程度、环境程度、技术水平、运行周期建立模糊集理论的权重集。对影响行星轮系可靠性的因素进行综合评价,并对其构建模糊评价矩阵,最后得出模糊权重向量。运用模糊可靠性的系统级优化,对齿轮齿宽和行星轮系体积最小进行求解。结果表明,考虑模糊可靠性的系统级优化方法求得的最优解提高了系统的可靠性,也降低了矿用自卸车行星轮系的体积,使行星轮系更加紧凑。以某矿用车电动轮行星轮系为例,证明该方法的可用性。     

采棉机液压机械无级变速器设计与分析

根据液压机械无级变速器能够以小功率的液压元件传递大功率转矩的特性,设计了一种新型的采棉机等差式液压机械无级变速器,该液压机械无级变速器起步采用纯液压段,前进作业段为等差两区段。基于变速器的等差连续性,确定了变速器总体传动方案;采用离合器与制动器相配合的方式实现变速器的控制逻辑,对变速器传动系统参数进行了设计,并分析了液压机各区段传动特性。分析表明:该液压机械无级变速方案能够实现采棉机的作业速度连续均匀变化且在采收作业工况有较高的效率。     

液压机械无级变速器换挡动态特性研究

根据液压机械无级变速器传动原理,建立液压机械无级变速器时域数学模型,利用ITI SimulationX软件对湿式离合器、变量泵控定量马达液压调速系统和液压机械无级变速器换挡过程建立系统参数可视化界面以及进行系统物理建模.根据液压机械无级变速器换挡控制策略,通过液压机械无级变速器H段、HM1～HM2段仿真与试验结果对比,...     

自动装盒机椭圆-圆齿轮行星轮系取盒机构轨迹分析与设计

自动装盒机连续旋转式行星轮系取盒机构与间歇式往复摆杆取盒机构相比,机构振动小,速率更高。基于行星轮系取盒机构输出末端内摆线运动特性要求和非圆齿轮传动比可变的特点,提出一种椭圆-圆齿轮行星轮系代替现有的圆齿轮行星系取盒机构,使输出末端运动轨迹和特性得到优化。建立圆齿轮行星系取盒机构和椭圆-圆齿轮行星轮系取盒机构的运动学模型,分析两种机构的工作原理和运动特性,对机构进行轨迹仿真和运动特性求解,分析出机构主要参数对机构运动轨迹和特性的影响。利用人机交互的方法,对椭圆-圆齿轮行星轮系取盒机构的参数优化,得到一组较优的结构参数,并建立三维仿真模型。参数优化后的椭圆-圆齿轮行星轮系取盒机构运动特性与圆齿轮行星系取盒机构对比,在取盒和放盒工位的速度变化减小14.3%,最大加速度减小9.9%。上述研究可为行星轮系高速吸盒机构的设计提供理论依据。     

双级NGW型行星轮系的优化设计

按各级径向尺寸协调和外啮合接触强度相等的原则对双级NGW型行星轮系的总传动比进行优化分配 ,将双级行星轮系的优化设计转变成单级行星轮系的优化设计。以太阳轮、行星轮和内齿圈体积之和最小作为优化目标 ,建立了优化数学模型 ,应用复合形法求解数学模型择取最优参数方案。通过实例计算 ,取得了满意的结果     

精密变位斜齿轮行星轮系混合型变量多目标优化设计

斜齿轮行星轮系具有单位体积传动比高、重合度大和谐振小的特点,广泛应用于精密小模数变速传动领域。如何提高单位体积传动比并降低振动,对于实现精密传动具有重要意义。为此,提出了精密变位斜齿轮行星轮系混合型变量多目标优化设计方法。建立二级行星斜齿轮传动方案模型,通过齿顶圆上的压力角与齿数、分度圆压力角、齿顶高系数和变位系数的关联关系,构建太阳轮、行星轮和内齿圈的体积模型和重合度模型,建立轮系的配齿、强度、模数、变位和根切的约束条件集,以体积最小、重合度最大作为优化目标,建立连续与离散混合的多变量多目标优化数学模型。引入模拟退火蚁群算法,实现连续多维空间的混合型变量优化,基于模糊集从Pareto解集中遴选最优解,优化后轮系体积减小9.97%,重合度增大13.35%,提出的方法对于类似斜齿轮行星轮系的性能优化设计具有重要意义。